अधिकांश छात्र पौधों, शैवाल और बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियों द्वारा की जाने वाली प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया को इस रूप में जानते हैं वह प्रक्रिया जिसके द्वारा वे अपना भोजन बनाते हैं (प्राणी स्वपोषक). हालांकि, ऐसे छात्र वास्तव में यह नहीं समझते हैं कि इस प्रकार की प्रतिक्रिया कैसे होती है और इसका परिणाम पौधों के पोषण में कैसे होता है। प्रकाश संश्लेषण की इस परिघटना को रासायनिक रूप से समझना आवश्यक है।
पौधा पानी और कुछ अकार्बनिक अणुओं को हटाता है (ऐसे यौगिक जिनमें मुख्य तत्व के रूप में कार्बन नहीं होता है इसकी संरचना, कुछ अपवादों के साथ) मिट्टी से जड़ के माध्यम से और साथ में कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड - सीओ2) पौधों द्वारा अवशोषित और प्रकाश की उपस्थिति में, तब कार्बनिक अणु उत्पन्न होते हैं (ऐसी संरचनाएं जिनमें मुख्य तत्व कार्बन होता है)। उत्पादित कार्बनिक अणु का एक उदाहरण ग्लूकोज है (सी6एच12हे6), जो अन्य परिवर्तनों के माध्यम से स्टार्च, सेल्युलोज, प्रोटीन, अमीनो एसिड और सब्जियों के अन्य घटकों का निर्माण करेगा:
6सीओ2(जी) + 6H2हे(1) + सूरज की रोशनी → सी6एच12हे6(एक्यू) + 6O2(जी)
जैसा कि कहा गया है, प्रकाश संश्लेषण होने के लिए यह आवश्यक है कि सौर ऊर्जा संयंत्र द्वारा अवशोषित की जाए। यह इसके पिगमेंट द्वारा किया जाता है, जो प्रकाश के संपर्क में आने पर एक निश्चित रंग का उत्सर्जन करने वाले पदार्थ होते हैं। पौधों का मुख्य वर्णक है
क्लोरोफिल, जिसकी संरचना नीचे दिखाई गई है। इसकी संरचना जटिल है, एक Mg आयन के साथ2+ केंद्रीय गुहा में समन्वित, और यह वर्णक है जो पौधों के हरे रंग के लिए जिम्मेदार है, क्योंकि यह लाल, नारंगी, नीले और बैंगनी रंग की तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करते हैं, लेकिन अधिकांश प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं हरा।
क्लोरोफिल और अन्य प्रकाश संश्लेषक वर्णक (जैसे () कैरोटीनॉयड और यह फाइकोबिलिन्स) फोटॉन को अवशोषित करते हैं, जिससे उनके अणुओं के इलेक्ट्रॉन उत्तेजित हो जाते हैं, यानी वे ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और उच्च ऊर्जा स्तर के साथ परमाणु नाभिक से दूर एक कक्षा में कूद जाते हैं। इन इलेक्ट्रॉनों को एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के उत्पादन में और फिर शर्करा के संश्लेषण में उपयोग करने के लिए इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में प्रेषित किया जाता है।
पानी का अणु तब टूट जाता है (ऑक्सीकरण) और हाइड्रोजन पिगमेंट को इलेक्ट्रॉनों की आपूर्ति करता है, इस मामले में क्लोरोफिल को, जिसने अपने उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है। पानी के टूटने में O. का भी विमोचन होगा2. वास्तव में, यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि व्यावहारिक रूप से वायुमंडल में मौजूद सभी ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण से आती है।
तब प्राप्त ऊर्जा का उपयोग CO अणुओं को बदलने (कम करने) के लिए किया जाता है2 कार्बोहाइड्रेट और बायोमास जैसे जटिल यौगिकों में।
सामान्य प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया:
एनसीओ2 + एनएच2ओ+ सूरज की रोशनी →{सीएच2ओ}नहीं न + नहीं2
देखें कि यह अभिक्रिया की अभिक्रिया है रेडोक्स, क्योंकि ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण से गुजरती है, और इसका Nox (ऑक्सीकरण संख्या - रासायनिक प्रजातियों का विद्युत आवेश) बढ़ जाता है, अर्थात यह इलेक्ट्रॉनों को खो देता है। दूसरी ओर, हाइड्रोजन कम हो गया, यानी उसने इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त किया।
रासायनिक प्रतिक्रिया के दृष्टिकोण से, प्रकाश संश्लेषण हेटरोट्रॉफ़िक प्राणियों (मनुष्य सहित, प्राणियों सहित) द्वारा किए गए श्वास के विपरीत है। जो अपने भोजन का उत्पादन स्वयं नहीं करते हैं, लेकिन जिन्हें अन्य स्रोतों से ऊर्जा प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि पौधों को खिलाना और जानवरों)।
प्रकाश संश्लेषण में, प्रकाश, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड से, कार्बनिक अणुओं को संश्लेषित किया जाता है और ऑक्सीजन जारी किया जाता है। हमारे मामले में, हम सांस लेने के लिए ऊर्जा प्राप्त करने के लिए अन्य प्राणियों और ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं, जिसमें पानी और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं।
इसके अलावा, जब पौधा विघटित हो जाता है, तो यह ग्लूकोज में बदल जाता है और समय के साथ, ग्लूकोज फिर से CO का निर्माण करेगा।2, ऐसी प्रतिक्रिया में जो प्रकाश संश्लेषण की व्युत्क्रम प्रतिक्रिया नहीं है और कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल में वापस आ जाएगी।
तो हमारे पास कार्बन चक्र है।
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacao-quimica-envolvida-na-fotossintese.htm